На главную
Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя


СПРАВОЧНИК

МЕНЮ

Влияние на свойства чугуна

К чугунам относятся сплавы железа с углеродом, содержание которого превышает 2, 14%.
В этих сплавах обычно присутствует также кремний и некоторые количества марганца, серы и фосфора, а когда и прочие элементы, вводимые как легирующие добавки для придания чугуну определенных свойств.
К количеству таких легирующих элементов можно отнести никель, хром, магний и др.


В зависимости от структуры чугуны подразделяют на бледные и бесцветные.
В белых чугунах весь углерод связан в химическое соединение карбид железа Fe 3 C - цементит.
В серых чугунах значительная часть углерода находится в структурно - независимом состоянии в виде графита.
белые обладают очень высокой твердостью и режущим инструментом обрабатываться не могут , если серые чугуны хорошо поддаются механической обработке .
Поэтому белые чугуны для изготовления изделий применяют крайне не часто, их используют главным образом в виде полупродукта для получения так называемых ковких чугунов.
Получение белого или серого чугуна зависит от его состава и скорости охлаждения.

Зона 2 является наиболее важнее частью сварочного пламени ( сварочной зоной ).
В ней происходит начальная стадия сгорания ацетилена за счет кислорода, поступающего в сопло из баллончика, в итоге чего тут развивается наибольшая температура.
Присутствующие в сварочной зоне газы обладают возбуждающими свойствами по взаимоотношению к оксидам многих металлов, в том количестве и к оксидам железа.
Поэтому ее можно назвать восстановительной.
Содержание углерода в металле шва изменяется незначительно.

Никель благоприятно влияет на выравнивание механических свойств чугуна в отливках с разной толщиной стены.
В чугуне с содержанием никеля несколько больше 3% прочность почти не изменяется при толщине стен от 22 до 88 мм.
Всякий процент никеля повышает твердость серого чугуна так на 10 НВ.
С увеличением содержания никеля возрастает коррозионная устойчивость чугуна, особливо в щелочных средах ;
улучшается обрабатываемость и, кроме того, повышается герметичность, так как при высокой эвтектичности графит приобретает удобную форму, а величина зерна уменьшается.

Например, серый чугун ( пластинчатая форма графита ) имеет короткие характеристики механических свойств, так как пластинки включений графита играют роль концентратов усилий в отливке.
Однако серый чугун имеет ряд привилегий : обладает высокой жидкотекучестью и маленькой литейной усадкой ;
включения графита делают стружку ломкой, разрешая легко обрабатывать чугун резанием ;
благодаря смазывающему действию графита чугун обладает хорошими антифрикционными свойствами ;
верно гасит вибрации и резонансные колебания.
Из высокопрочных чугунов ( шаровая форма графита ) изготавливают ответственные детали : зубчатые колеса, коленчатые валы.

Ковкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму.
Их зарабатывают в итоге специального графитизирующего отжига ( томление ) доэвтектического белого чугуна.
Графит в таких чугунах называют углеродом отжига.
Ковкий чугун по сравнению с серым обладает более высокой крепостью, что связано с наименьшим влиянием хлопьевидной формы графита на механические свойства металлической основы.
Детали из ковкого чугуна, при всем при том, что и не обладают высокой прочностью, достаточно пластичны и вязки, хорошо поддаются обработке резанием и способны противостоять ударным нагрузкам.
Однако, несмотря на собственное звание, они сроду не подвергаются ковке.
Форма детали из ковкого чугуна определяется формой отливки.

Чугун, у которого немалая часть углерода находится в пустом состоянии в виде графита, называется серым чугуном.
Серый чугун мягкий, хорошо обрабатывается режущим инструментом.
В изломе имеет сероватый тон.
Серый чугун обладает малой пластичностью, его нельзя ковать, так как присутствующий в нем графит способствует раскалыванию металла.
Серый чугун куда здорово действует на сжатие, чем на растяжение.
Получается серый чугун путем медленного охлаждения после плавления или нагревания.
Температура плавления серого чугуна 1100 - - 1250° С.

Включая небольшое сопротивление отливок из серого чугуна растягивающим и ударным нагрузкам, следует использовать сей материал для подробностей, которые подвергаются сжимающим или изгибающим нагрузкам.
В станкостроении это – базовые, корпусные детали, кронштейны, зубчатые колеса, ведущие ;
в автостроении - блоки цилиндров, поршневые кольца, распределительные валы, диски сцепления.
Отливки из серого чугуна также используются в электромашиностроении, для изготовления товаров народного потребления.

Рис.
Влияние количества перлита в металлической основе на механическиесвойства высокопрочного чугуна В перлитном и ферритном ВЧ совершенно недопустим цементит, т.к.
даже очень жалкое его число понижает ударную вязкость до значения менее 1кгм/см2.
Исследования влияния химического состава ВЧ на его механические свойства проводились на чугуне, выплавленном в лабораторных обстановках в индукционной печи, а также в разных производственных механизмах ( вагранки, дуговые электропечи ) на ряде фабрик Урала.
Во целых эпизодах употребляли данные только тех плавок, чугун которых располагал совершенно шаровидный графит и ферритную металлическую основу в литом состоянии или после отжига ( не более 10% перлита ).
Обобщенные итоги изображены на рис.
4, 5, 6, 7.

Обыкновенно кусочек металла состоит из скопления огромного количества мелких кристаллов неправильной формы, называемых зёрнами.
Кристаллические решётки в отдельных зёрнах ориентированы относительно товарищ товарища случайным образом.
Поверхности раздела зёрен называются границами зёрен.
Такой кусочек металла является поликристаллом.
При определённых обстоятельствах, обыкновенно при весьма медленном контролируемом отводе тепла при кристаллизации ( затвердевании металла ), может быть извлечен кусочек металла, представляющий собой один кристалл, его называют монокристаллом.
Встречаются в природе кристаллы, как монокристаллы, так и зёрна в поликристаллах, сроду не обладают правильной цикличностью в расположении атомов, т.е. не являются идеальными кристаллами.
В реальности настоящие кристаллы содержат несовершенства ( недостатки ) кристаллического строения.

Ковкие чугуны широко применяются в сельском, авто - подвижном и текстильном машиностроении, в судо - и котло -, вагоно - и дизелестроении.
Эти чугуны применяют при изготовлении деталей высо - кой крепости, которые подвержены сильному истиранию и ударным зна - копеременным нагрузкам ( шестеренки, рычажки, звенья цепочек, звезды, катки, втулки, кронштейны, сцепки, подшипники, детали тормозной сис - темы ).
Огромная плотность отливок ковкого чугуна позволяет изготавливать детали водо - и газопроводных установок.


Справочник конструктора - Все что нужно любому конструктору! ©2008-2018